2018版高考物理一轮总复习第13章原子结构原子核第2讲放射性元素的衰变核能课件.ppt

考点 原子核的衰变 半衰期 自主练透 半衰期的计算公式 N 余 ＝ N 原 ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 t / τ ， m 余 ＝ m 原 ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 t / τ 式中 N 原 、 m 原 表示衰变前的放射性元素的原子数和质 量， N 余 、 m 余 表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原 子数和质量， t 表示衰变时间， τ 表示半衰期。 1 ． [2016· 唐山调研 ] 在匀强磁场中， 有一个原来静止的 14 6 C 原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的 圆， 圆的直径之比为 7 ∶ 1 ， 那么碳 14 的衰变方程应为 ( ) A. 14 6 C → 0 1 e ＋ 14 5 B B. 14 6 C → 4 2 He ＋ 10 4 Be C. 14 6 C → 2 1 H ＋ 12 5 B D. 14 6 C → 0 － 1 e ＋ 14 7 N 解析 静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后， 新 核的速度与粒子速度方向相反，由于径迹是两个相内切的 圆， 所以放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同， 根据 左手定则判断粒子与新核的电性关系相反， 根据 r ＝ m v Bq ， 因 粒子和新核的动量大小相等， 可由半径之比确定电荷量之比 即为 1 ∶ 7 ，可根据电荷数守恒及质量数守恒写出核反应方 程式为 D 。 2 ．恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的 核反应方程为 4 2 He ＋ X ―→ 8 4 Be ＋ γ ，其中 X 表示某种粒子， 8 4 Be 是不稳定的粒子，其半衰期为 T ，则下列说法正确的是 ( ) A ． X 粒子为中子 B ．加温或加压可以改变半衰期 T 的大小 C ．经过 3 个 T ，剩下的 8 4 Be 占开始的 1 8 D ．“氦燃烧”的核反应是裂变反应 解析 根据质量数与质子数守恒， X 粒子质量数为 4 ， 电荷数为 2 ， 因此 X 粒子应是 α 粒子 ( 氦核 ) ， 故 A 选项错误； 半衰期仅与放射性元素有关， 与外界物理、 化学环境均无关， 故 B 选项错误；由半衰期的定义可知，经过 3 个半衰期后 剩余的 8 4 Be 占开始的 ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 3 ＝ 1 8 ，故 C 选项正确； “ 氦燃烧 ” 的 核反应方程，是聚变反应，不是裂变反应，故 D 选项错误。 3 ． [2016· 银川模拟 ]( 多选 ) 下列说法正确的是 ( ) A. 232 90 Th 经过 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变后，成为稳定的 原子核 208 82 Pb B ．发现中子的核反应方程为 9 4 Be ＋ 4 2 He ―→ 12 6 C ＋ 1 0 n C ． γ 射线一般伴随着 α 或 β 射线产生，在这三种射线 中 γ 射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D ． 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大 的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子能量减小 E ．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应， 则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子 的个数增多 解析 232 90 Th 经过 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变后，质量数 是： m ＝ 232 － 6 × 4 ＝ 208 ，电荷数： z ＝ 90 － 2 × 6 ＋ 4 ＝ 82 ， 成为稳定的原子核 208 82 Pb ，选项 A 正确；发现中子的核反应 方程是 9 4 Be ＋ 4 2 He ―→ 12 6 C ＋ 1 0 n ， 选项 B 正确； γ 射线一般伴随 着 α 或 β 射线产生，在这三种射线中 γ 射线的穿透能力最 强，电离能力最弱，选项 C 错误；根据玻尔理论可知，核 外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时， 氢原子 的电势能增大， 核外电子遵循： k e 2 r 2 ＝ m v 2 r ， 据此可知电子的 动能减小； 再据能级与半径的关系可知， 原子的能量随半径 的增大而增大，选项 D 错误；据光电效应可知，紫外线照 射到金属锌板表面时能够发生光电效应， 则当增大紫外线的 照射强度时， 即光子个数增多， 所以从锌板表面逸出的光电 子的个数增多，选项 E 正确。 考点 核反应类型与核反应方程 多角练透 核反应的四种类型 考查角度 1 人工核反应 例 1 以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程